继电保护总结

第一章 绪论 1.继电保护装置的构成

测量比较元件－逻辑判断元件－执行输出元件

2继电保护的作用

?自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。

?反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 3主保护：反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护；

后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为近后备保护和远后备保护。

近后备保护：在本元件处装设两套保护，当主保护拒动时，由本元件的另一套保护动作。 远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

4对电力系统继电保护的基本要求是：选择性 速动性 灵敏性 可靠性.

第二章 微机保护

１微机保护装置硬件 1)数据采集单元2）数据处理单元3)开关量输入/输出接口4）通信接口5）电源

２数据采集单元： ａ电压变换 ｂ采样保持电路及采样频率的选择ｃ模拟低通滤波器ｄ模拟量多路转换开关

3采样频率与采样定理 由采样值能完整正确和唯一地恢复输入连续信号的充分必要条件是：采样率fs 应大于输入信号的最高频率fmax 的2倍，即fs>2fmax 第三章 电流保护 1继电器的动作电流：使继电器动作的最小电流；b 继电器的返回电流：使继电器返回的最大电流。返回系数，返回系数等于返回电流比动作电流 ，小于1。

2单侧电源网络相间短路时电流量值特征 影响短路电流的大小的因素 （1）故障类型 （2）运行方式

（3）故障位置 短路电流的计算

１最大运行方式下三相短路

２最小运行方式下两相短路

3电流速断保护整定计算-主保护

按躲过本线路末端短路时的最大短路电流整定

最小保护范围校验 限时电流速断保护-电流保护的第 II 段。 a 整定计算 （整定值与相邻线路第Ⅰ段保

护配合）

b 动作时限

c 灵敏度校验

当灵敏度不满足要求时，可与下一条线路的限时电流速断保护配合。

定时限过电流保护----电流保护的第Ⅲ段 整定计算

大于流过该线路的最大负荷电流

外部故障切除后电动机自起动时可靠返回 电动机自启动电流大于最大负荷电流

外部故障切除后电动机自起动时可靠返回 线路AB 保护的返回电流应大于自启动电流 返回电流：

外部故障切除后电动机自起动时可靠返回 动作电流:

灵敏性的校验 a 近后备校验：

采用最小运行方式下本线路末端两相短路时

的电流来校验

b 远后备校验 采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路

时的电流来校验

L.max ss ss.max I K I =?

K ),(min .max .S S S Z Z Z K Z k 1S.min (3)

k l Z Z E I +=

?k

1S.max (2)k

23l Z Z E I +=?

k.B.max

I rel I set.1I

K I =)23(1%max .S I 1

.set AB min Z I E Z l l -=?

I 2

.set II rel II set.1I K I =t

t t ?+=I

2II 1II set.1min .B

.k sen I I K =II

2.set II rel II set.1I K I =t t t ?+=II

2II 1L.max

III

rel III set I K I =L.max I L.max

ss ss.max I K K I K I III

rel III rel re ==re

III rel re re III

set K I K K K I I L.max

ss == 1.3I I K III

set

k.B.min sen ≥= 1.2I I K III

set k.C.min sen ≥=自启动电流：

4两种接线方式的性能分析 各种相间短路

a 三相星形接线方式

b 两相星形接线方式

三相星形能反应两相短路，有两个继电器动作，可反应单相接地故障，100%切除故障，对线路的后备保护有利。两相星形AB,BC 两相短路时有一个继电器动作，不能反应B 相接地故障。有2/3的几率切除故障，对后备保护不利。

5电流速断保护方向元件的装设原则

a 同一线路两侧，定值小者加方向元件，定值大者可不加方向元件。

b 对同一变电站的电源出线，动作延时长的可不加方向元件，动作延时小的或相等时要加方向元件。 6输入为线电压、相电流（90°接线） 消除死区：引入非故障相电压。

最大灵敏角：

动作方程 内角：

7限时电流速断保护的整定计算

最大分支系数

最小分支系数

第四章 零序电流保护

1 a 零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处为零。

b 零序电流分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关；大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。

2.零序功率方向继电器的接线特点（详见课本P79）

第五章 距离保护 123

4过渡电阻对距离保护的影响 对单侧电源线路的影响：Rg 的存在总是使继电器的测量阻抗增大，保护范围缩短

对双侧电源线路的影响：取决于两侧电源提供的短路电流的大小及它们的相位关系。 故障位置：对圆特性的方向阻抗继电器，在被保护区的始端和末端短路时，过渡电阻的影响比较大；而在保护区的中部短路时，影响较小

保护动作特性：在整定值相同的情况下，动作特性在+R 轴方向所占的面积越大，受过渡电阻的影响就越小

被保护线路长度：线路越短，整定值越小，受过渡电阻影响越大

5系统振荡时测量阻抗的公式

振荡闭锁措施

① 利用短路时出现负序分量而振荡时无负序分量

② 利用振荡和短路时电气量变化速度不同 ③ 利用动作的延时实现振荡闭锁 6震荡和短路的区别

震荡：三相对称，无负序零序分量;电压电流周期性缓慢变化；测量阻抗随δ变化

短路：有负序零序分量；电流电压突变；测量阻抗不变。

第六章输电线路的纵联保护

1 输电线路纵联保护及特点：就是利用通信通道将线路两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将两端的电气量进行比较，判断故障在区内还是在区外，从而决定是否切断被保护线路。

特点：纵联保护随着所采用的通道、信号功能及传输方式的不同装置的原理结构性能和适用范围等方面有很大差别。

2 纵连保护所用到的信号有：跳闸信号、允许信号和闭锁信号

3 闭锁式方向纵联保护的工作原理

采用两个灵敏度不同的启动元件，灵敏度高的启动发信机发闭锁信号，灵敏度低的启动跳闸回路，以保证在外部故障时远离故障点侧，启动元件开放跳闸时，近故障点侧启动元件肯定能启动发信机发闭锁信号。

AB

C CA B BC A U I U I U I ---;;

3090k sen -=-=??α

α--≥≥-

90arg 90r r I U k sen ??α-=-=

901

Z Z Z K B .min AB A.max b.max ++=1Z Z Z K B .max

AB

A.min b.min ++=22)21()21(2M M m δδctg Z j Z Z Z jctg Z Z ∑∑∑--=--=

第七章自动重合闸

1 自动重合闸的作用

a对于瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。b对双侧电源的线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。c可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸

2 自动重合闸的分类

A 根据重合闸控制断路器所接通或断开的电力元件不同可分为：线路重合闸、变压器重合闸和母线重合闸等。

B 根据重合闸控制断路器连续跳闸次数的不同可分为：多次重合闸和一次重合闸。

C 根据重合闸控制断路器相数的不同可分为：单相重合闸、三相重合闸、和综合重合闸。

3 双侧电源送电线路重合闸的特点及方式

特点：时间的配合，考虑两侧保护可能以不同的时限断开两侧断路器。同期问题，重合时两侧系统是否同步的问题，以及是否允许非同步合闸的问题。

方式（1）快速自动重合闸方式当线路上发生故障时，继电保护快速动作而后进行自动重合（2）非同期重合闸方式不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式。（3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式（4）自动解列重合闸方式（5）具有同步检定和无压检定的重合闸A对于瞬时性故障，两侧保护动作，断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重合成功，另一侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；

B 对于永久性故障，两侧保护动作，断路器断开，线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重合不成功，保护再次动作，跳开断路器不再重合，另一侧的检同期重合闸不起动。

4 重合闸动作时限的整定原则

1 单侧电源线路的三相重合闸：故障点电弧熄灭、绝缘恢复；断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生断路器爆炸。如果采用保护装置起动方式，还应加上断路器跳闸时间

2、双侧电源线路的三相重合闸

除上述要求外，还须考虑时间配合，按最不利情况考虑：本侧先跳，对侧后跳。5 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）

缺点：重合于永久性故障时，再次切除故障的时间可能很长；装ARD的断路器动作次数很多；若断路器或ARD拒动，将扩大停电范围。

重合闸后加速保护（简称为“后加速”）

优点：第一次跳闸时有选择性的；再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。

缺点：第一次动作可能带有时限。

第八章变压器保护

1 变压器的故障类型及不正常工作状态

变压器主保护:内部的主保护是瓦斯保护；变压器套管引出线的主保护是纵差动保护

3 单相变压器励磁涌流的特点及概念：

特点①含有很大的非周期分量；②波形偏向时间轴一侧，并出现间断；③含有大量的高次谐波分量，以二次谐波为主。

概念：变压器励磁电流在正常运行与外部故障时对纵差动保护的影响可忽略但当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时则可能出现数值很大的励磁电流称为励磁涌流。

4 变压器差动保护不平衡电流的因素有哪些

1、三相变压器接线产生的不平衡电流

2、TA计算变比与实际变比不同产生的不平衡电流

3、由变压器带负荷调节分接头产生的不平衡电流

4、由电流互感器变换误差产生的不平衡电流

5、励磁涌流

5 变压器纵差动保护的基本原理

单相变压器

三相变压器

6 微机纵差动保护的比率制动特性

动作判据

制动特性斜率

res.max

res.g

res

d

I

max

.set

I

min

.set

I

T

TA

TA n

n

n

=

1

2

3

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2

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n

n

n

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res

res

g

res

res

g

res

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set

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.

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-

-

=

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第九章发电机的保护

1 发电机的纵联差动保护

可分为完全纵差和不完全纵差，联系：二者可组成发电机相间短路的双重化保护，不完全纵差保护能对匝间短路及分支绕组的开焊故障提供保护。

2 发电机定子绕组单相接地保护

1.基波零序电流保护

（1）零序电流互感器装在发电机出口（2）采用具有交流助磁的零序电流互感器（3）当相间保护动作时将接地保护退出

2.基波零序电压保护（85%）

动作电压整定值应躲开正常运行时的不平衡电（包括三次谐波电压），以及变压器高压侧

接地时在发电机端所产生的零序电压。

3，发电机失磁极端测量阻抗变化轨迹

变化轨迹是从第一象限到第四象限

第十章母线保护

1 母联相位差动保护

基本原理：比较母联电流与总差电流的相位选择出故障母线。

2双母线固定连接的母线差动保护

缺点：当固定连接方式破坏时，任一母线的故障都将导致切除两组母线，保护失去选择性

3电流比相式母线保护基本原理

根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件电流相位的变化来实现的（1）不需考虑不平衡电流的影响，提高了灵敏度（2）不要求采用同型号和同变比的电流互感器，增加了使用的灵活性。两相接地短路（以BC两相接地短路为例）

单相接地短路（以A相接地短路为例）

两相接地短路（以BC两相接地短路为例）

（1）相间距离保护－－－0°接线方式可以正确反应三相短路、两相短路、两相接地短路，不能正确反应单相接地短路。

（2）接地距离保护－－－带零序电流补偿的接线方式，可以正确反应单相接地短路、两相接地短路和三相短路时。不能正确反应两相短路。

k

B

kB

B

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mBC

mBC

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270

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Z

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Z

arg

90

set

m

set

m≤

-

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≤